选择性催化还原技术在超超临界燃煤 机组脱硝的应用
徐
（浙江天地环保工程有限公司，杭州310003）
要：详细介绍选择性催化还原脱确技术（SCR）在乐清发电厂2x550MW超超临界燃煤机组脱硝的应用.分新其主委工艺注程、关键设备和运行情况，为工程设计提供参考.
关键词：烟气脱确：SCR：选祥性催化还原
中图分类号：TK229.4文献标志码：B文章编号：1009-3230（2012）06-0035-03
Application ofSelective CatalyticReduction Technology in Ultra-Supercritical Coal-FiredPowerPlantDenitration
XU Hao
(Zhejiang Environmental Protection Engineering Co. Ltd Hangzhou 310003 China)
Abstract: Flue gs seleetive catalytic eduction techolog applicatioe in Yqing 2 x660Mw ut-
oadopaeopewqood d supercriticl coal-fired power plant denitration is introduced detsilelly. The msin technologicalengineering design.
Key words: Flue Gas Denitration; SCR; Selective Catalytie Reduction
炉厂660MW超超临界参数变压直流炉、一次存热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢悬吊结构Ⅱ型锅炉.为满足环保要求，该工程采用SCR 脱硝装置，与主体工程同步设计、施工、投产.在设计媒种及校核煤种、锅沪最大工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下，股硝系统设计脱确效率不小于65%，并预留80%脱硝效率空间.
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火电在我国装机总容量中占有相当大的比例.大气中的N0X有90%来自然烧产物，其中 火电厂的排放量约占总量的50%.NOX的大量排放将形成温室气体、酸雨、光化学烟雾，严重污染环境，威助人类健康.NOX排放控制可以分为低NOX燃烧技术和烟气脱硝技术两类.低NOX 燃烧技术已经广泛应用于大多数燃煤锅炉，在环保排放要求日益严格的情况下，以选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）为代表烟气脱确工艺具有脱明效率高、技术成熟的特性，大量 应用于燃媒电站脱硝.
1SCR脱硝原理
度范围内，在催化剂的作用下.烟气中的NOx被 通常以NH3作为还原剂，在300-420C温选择性还原成氮气和水.主要反应机理如下：
新能乐清发电厂二期3、4机组采用上海钢
2设计参数
乐清发电厂二期SCR脱确系统设计参数见
表1：
表！ SCR脱硝系统设计参数
序号 数值1 细气流量，m²/（照基，提基0） 项目 脱硝率，% >653 4 人口NOx散度，mg/%m²（千基 6%0g） 含生度，g/Nm²（干基，6%0g） 450 155 系疣阻力，P <8006 7 50 /50 转化率，% NH 造率. <3 《18 运行温度， 297 ~4209 催化剂化学寿命，h 24 000 3工艺流程及关键设备 3.1工艺流程 工程脱硝还原剂采用纯度为99.6%以上的液氨.液氨储罐中的液氨经蒸发器加热后蒸发为 氨气，经氨气管道输送到SCR区域，与空气混合成体积浓度小于5%混合气体，由喷氨格栅（AIG）喷人人口烟道.来自锅炉省煤器出口的烟气进人脱硝系统烟道，在烟道内与氨气充分混合均匀后进人SCR反应器.在反应器内，烟气中的氮氧化物与氨在催化剂的作用下发生氧化还原反 应，生成氮气和水，从面完成脱硝过程.脱硝后的净烟气从反应器底部流出，经出口烟道进人下游的空气预热器.该系统工艺流程见图1. 图1垢气脱硝装置工艺饿程 3.2关键设备 3.2.1烟道及反应器 工程SCR反应器采用高尘布置方式，布置在 省煤器出口与空预器入口之间.一台机组设置两状的喷氨格栅. 台SCR反应器，反应器前人口烟道上布置有网格 通过运用计算流体动力学（ComputatioealFluidDynamics，CFD）进行数值模拟，对脱硝系统烟道中的导流装置进行优化设计，使喷氨格栅及催化剂层人口的烟气流场满足设计要求，系统阻 力降也在设计范围之内.经过CFD优化后，第一层催化剂人口处的NH3/NOX摩尔比偏差小于5%，速度偏差小于15%，流场分布隐于均匀.速度矢量图见图2. 图2CFD优化后的速度矢量图 每台SCR反应器宽10m、长16m、高14.2m，设计成烟气竖直向下流动.反应器采用通用型结构设计，能满足蜂窝式、平板式及波纹板式等任何形式催化剂的安装要求.反应器是标准的板箱式 结构，辅以各种加强筋和支撑构件，以满足防震、承载催化剂、承受其它荷载和抵抗热应力的要求，并且与外界隔热. 催化剂的各模块间、催化模块与反应器墙壁间装设有密封装置，可保证烟气全部流经催化剂，避免烟气短路. 反应器进口设置均流格栅，以保证进人催化剂表面的进口烟气流场分布均匀，减少积灰和磨损. 每台反应器布置12台声波吹灰器（不含预留层）. 整个烟气系统不设省煤器旁路和反应器旁路，不设灰斗，烟道在适当位置配有足够数量和大 3.2.2催化剂 3.2.3喷氨格栅 万方数据 小的人孔门和清灰孔，以便于烟道的维修和检查.SCR烟道及反应器布置见图3. 图3SCR烟道及反应器布置图 层布置，上面2层装设催化剂，下面1层为预留 工程化剂采用蜂窝式，在反应器内为21层.催化剂孔距7.1mm，壁厚1.0mm，每台炉初装两层催化剂，总用量约为337m”.催化剂基材为TiO，占催化剂组成的80%左右，活性物质为V-W-Mo，约占催化剂组成的10%.催化剂机 械寿命不小于10年，化学寿命不低于24000小时. AIG布置在截面为3.8m×11.2m的人口烟道中，其布置面与烟气流动方向相垂直，与下游催化剂之间保持足够的湿合距离.AIG布置见图4. 图4AIC布置图 AIG将烟道截面等分成4×7=28个区，每个区15个喷嘴，共420个喷嘴.每个区的喷氨量由一个调节阀控制，可根据烟气的不同负荷工况调 节流量，保证喷氨的均匀性. 3.3设备性能及运行情况 浙能乐清发电厂二期两台660MM机组已于2011年1月顺利通过性能考核试验，各项指标均 优于设计要求.主要性能测试数据见表2. 表2 性能测试数据 项目 性能保证值性前测试值脱硝装置总压降，P 65 <) 0.26 70.65050 转化事，% <1 15'0氨耗量，/h ≤0.229 660°0 在装置连续运行20个月后，对#3机组的脱确催化剂进行了采样分析测试.结果显示，催化剂实际活性高于催化剂厂家的预测值. 4结论及建议 （1)SCR脱硝工艺是一种成熟的技术.该工艺脱硝率高、运行安全可靠. （2）浙能乐清发电厂二期2×660MW超超临界燃煤机组烟气脱硝系统投运以来，装置运行稳定，性能指标均满足设计要求.（3）本期工程两台机组脱硝投运后，电厂每508.8万元.环境效益和经济效益都很显著. 年可减少氮氧化物排放8077t，每年节省排污费 参考文献 [1]杨题，氟氧化物减排技术与烟气脱瑪工程[M].北享：冶金工业出版社，2007.[2]钟基，燃煤烟气脱碳脱瑞技术及工程实例[M].元 京：化学工业出版社，2004.[3]张强，燃煤电站SCR烟气脱璃技术及工程应周[M].北京：化学工业出版社，2007.[4]李宏，宁海电厂烟气现确控制技术介级[3].电力环 境保护，2008 24（4）：39-41.[5]陆生宽，脱项还原剂选用纯氯和尿素的技术经济探计[J].应用能源技术：9-12.[6]应建录，SCR烟气既确技术的应用[1].发电设备， 2010 (2):142-145.
